底座工艺规程及钻2-M6孔的工装夹具设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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底座
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m6
工装
夹具
设计
- 资源描述：
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底座加工工艺规程及其钻2-M6孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
- 内容简介：
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机械加工工艺卡片 工件名 称 、底座 工序号 件名称 底座 零件号 零件重量 同时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 设备 夹具 辅助工 具 名称 型号 专用夹具 立式 钻 床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度给量mm/轴转速r/削速度m/本工 时 1 钻 麻花钻 游标卡尺 16 1 2 攻丝 锥 螺纹量规 14 1 设计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺过程卡片 零件号 工序号 工序名称 设备 夹具 刀具 量具 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 锻造 时效处理 铣 底 面 立式铣床 用夹具 端铣刀 钻 23 孔锪孔 30 立式 钻 床 用夹具 麻花钻，锪孔钻 钻，扩，铰 17 孔 立式 钻 床 用夹具 麻花钻，扩孔钻，铰刀 钻，扩，铰 25 孔 立式钻床 用夹具 麻花钻，扩孔钻，铰刀 刨下底面宽 60槽 牛头刨 床 用夹具 刨刀 宽 40槽面 牛头刨床 用夹具 刨刀 纹并攻丝 立式钻床 用夹具 麻花钻 ，扩孔钻 X 检验 库 毕业设计说明书 题目： 底座 工艺规程及 钻 2 的工装夹具设计 学 生 ： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 目 录 序言 1 1. 零件分析 2 件作用 2 2 2. 工艺规程设计 3 3 3 4 序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 时 6 3. 夹具设计 7 题的提出 7 位基准的选择 7 削力及夹紧力计算 8 位误差分析 9 具设计及操作简要说明 10 总 结 12 致 谢 13 参考文献 14 I 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 底座 加工工艺规程及其钻 2的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件 、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 so on is as as on in to is on to a of is on to as as in to 第 1 页 共 18 页 引 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 第 2 页 共 18 页 零件的作用 底座 的作用 待查 零件的工艺分析 从底座 的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 1. 以 底面 为 基准的 加工面 这一组加工面包括： 2端面 2. 以 23孔 为基准的加工面 这一组加工面包括： 其余各面和孔 第 3 页 共 18 页 2. 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件 的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的 。 毛坯的设计 底座 零件材料为 度选用 260坯重约 2产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型， 2级精度组。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 25 因为孔只有 25 因此在铸造时不容易铸造出，因此在毛坯的设计时，不宜 设计底孔。 因此毛坯采用实心铸造。以确保毛坯的成功率。 2. 底面的底面 该 底座的底面是定位基准面， 都是 行一次 粗 铣 即可满足光洁度要求 。根据资料可知，选取加工余量等级为 G，选取尺寸公差等级为 9级。 基面的选择的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 第 4 页 共 18 页 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出， 底座零件 较规则，所以粗基准选择 比较容易 。 我们选用不加工的底面为粗基准 （即当零件有不 加工表面时，应该以这些不加工表面作为 粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案一 工序 ： 铸造 。 工序 ： 时效处理 工序 ： 铣底面 工序 ： 钻 23 孔锪孔 30 工序 ： 钻，扩，铰 17 孔 工序 ： 钻，扩，铰 25 孔 工序 刨下底面宽 60槽 工序 铣宽 40工序 钻 纹并攻丝 工序 X： 检验 方案二 工序 ：铸造 。 工序 ： 时效处理 工序： 铣底面 第 5 页 共 18 页 工序： 钻，扩，铰 17 孔 工序： 钻，扩，铰 25 孔 工序： 钻 23 孔锪孔 30 工序 刨下底面宽 60槽 工序 铣宽 40工序 钻 纹并攻丝 工序 X： 检验 方案二 方案一和方案二的比较分析，方案一先钻 23孔，然后以23孔 为定位基准，加工余下工序。这样大大提高了生产效率适合于批量生产，因此我们选择方案 1 具体的加工路线如下 工序 ：铸造 。 工序 ： 时效处理 工序： 铣底面 工序： 钻 23 孔锪孔 30 工序： 钻，扩，铰 17 孔 工序： 钻，扩，铰 25 孔 工序 下底面宽 60槽 工序 铣宽 40工序 钻 纹并攻丝 工序 X：检验 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及 加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： 因为各个面粗糙度要求均不高，因此我们粗加工即可满足要求，查机械加工工艺及夹具设计手册知，我们单边余量为 2 第 6 页 共 18 页 确定切削用量及基本工时 工序 切削用量及基本工时的确定：钻 底孔，攻螺纹 工步一： 钻 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2 钢的 00， 时， 。由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 91021 fn 攻丝 第 7 页 共 18 页 攻螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 0 ， 1 ， 2 攻 m 5 )3510()( 21 nf m 第 8 页 共 18 页 3、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定 设计第 九 道工序 钻 2的钻 床夹具。 题的提出 本夹具主要用于 钻 2 ，精度要求 不 高， 为此 只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑 。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较 高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 23孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 23孔和其端面作为定位基准，来设计本道工序的夹具， 一面 2 销定位 。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔 加工， 钻 削力。由切削手册得： 第 9 页 共 18 页 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销 钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 定位误差分析 2 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差 m （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =(2) 转角误差 L m i i （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 第 10 页 共 18 页 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 2d 削边销孔的最大偏差 2D 削边销孔的最小偏差 2 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中： )2(2 m X 则代入（式 5： 0 . 0 0 9 0 0 . 0 1 6 0 . 0 0 9 0 0 . 0 0 4 0 . 0 0 0 0 6 2 22 3 0 5 . 2 9 则： 0 0 0 6 2 1 9 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工 序为 车 床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为 车 切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 夹具装配图附图如下 第 11 页 共 18 页 夹具体附图如下 第 12 页 共 18 页 总 结 设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利 用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。 设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 第 13 页 共 18 页 致 谢 这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠 ，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老 师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题， 她 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成， 她 都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜， 她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上 给我以无微不至的关怀，除了敬佩 指导 老师的专业水平外， 她 的
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